广西●河池学院
广西高校重点实验室培训基地
系统控制与信息处理重点实验室
本篇博客来自河池学院:
智控无人机小组
写作时间：2020.09.29
关于STM32F103的GPIO口的介绍
（听课笔记篇）
这是IO口的基本形式
以下就是四种输入方式的介绍：
（1）
浮空输入模式
浮空输入模式下，上拉下拉开关是不会打开的，电平从I/O口输入，电平传输到TTL(它的状态是打开的)直接到输入数据寄存器，CPU进行读取读取TTL中的数据。
（2）
上拉输入模式
这种输入方式上拉电阻会被接通，这是与浮空输入模式唯一的不同点，其它类似。上拉电一般大小为30K~50K左右
（3）下拉输入模式
这种输出方式和浮空输入模式唯一的不同就是下拉电阻打开了。
（4）模拟模式
这种模式下，上拉电阻和下拉电阻是无效的，外部向内部输入的是模拟量。（而并非是单纯的0和1，是以电压的形式而不是以电平的形式。电压是有大小的。电平没有大小（不是高就是低及0或1），输入的模拟量一般是0V~3.3V，此时TTL截至，所以直接将模拟量输出给CPU进行处理。
以下就是四种输出方式的介绍：
（1）开漏输出模式
在此时的状态下，如果写入的数据是1，该数据会通过位寄存器
后到达输出寄存器 ODR，后链接到输出控制电路。此时输出控制电路输出的是1，N_MOS管处于闭合状态，此时I/O口的电平不会由输出控制电路输出的输出来决定（因为N_MOS管处于截至状态）。此时I/O口的电平由外部的上拉电阻和下拉电阻来决定，也就是说此时的I/O口处于类似浮空的状态。此时的电平可以根据输入数据寄存器让CPU来读取。（注意：因为此时的I/O口电平不是由输出控制电路决定的，是由外部电路的上拉和下拉决定的。所以CPU读到的不一定是CPU写入的数据）
如果此时写入的数据是0，输出控制电路输出的也是0，N_MOS管处于开启状态，这时I/O口的电平会被N_MOS管拉到VSS，所以此时的I/O口也是低电平，所以此时此刻CPU也可以读到该低电平。（注意：这两个过程TTL都是打开的状态）
（2）开漏复用输出模式
这种方式与开漏输出模式的唯一不同点就是信号的来源方式不同。开漏输出模式是通过CPU来寄存器来提供信号的（及0或1）。而开漏复用输出模式是通过复用功能来提供信号的，实质就是来源于外部设备。
（3）推挽输出方式
控制输出的寄存器和开漏输出模式是一样的，方式也一样。
如果控制电路输出为1，P_MOS管就会处于导通状态，N_MOS管处于截至状态，此时1就会被传输到I/O口，I/O口就会输出1。同样的，控制电路输出为0，P_MOS管就会处于截至状态，N_MOS管处于导通状态，此时I/O口输出0。CPU的读取数据与开漏输出模式一样。
（4）推挽复用输出方式
此状态和推挽输出差不多的，就是输入信号的方式不同（看图类比开漏输出模式与开漏复用输出模式的区别可的知）。
以上四种输入方式，四种输出方式介绍完毕。